纤维乙醇不同生产工艺路径的技术经济比较.pdf

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1、第34卷第9期现代化工Se{20i420l4年9月们I}ji娃lj}·l33·纤维乙醇不同生产工艺路径的技术经济比较马国杰(郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001)摘要：从纤维素生物质原料出发，可以经水解发酵路径、气化生物合成路径和气化化学催化路径3条不同的转化路径生产纤维乙醇。通过对比各工艺路径的技术特点，结合不同工艺的技术经济指标，分别对3条技术路径进行了分析比较。分析结果表明，水解发酵路径和气化化学催化路径与气化生物合成途径相比具有一定的优势，并且随着技术的发展，气化化学催化路径将会展现出较强的竞争力。关键词：生物质；纤维乙醇；工艺；技术

2、经济中图分类号：$216文献标志码：A文章编号：0253—4320(2014)09—0133—04TechnicalandeconomiccomparisonofdiferentproductionroutesofcellulosicethanolM=f4Guo—fie(SchoolofChemicalEngineeringandEnergy，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Cellulosicethanolisregardedasoneofthekeyalternativefue

3、linthefuture．Itcanbeproducedfromcellulosicbiomassthroughthreediferentconversionroutes．Thethreeroutesarehydrolysisfermentationpathway(HFP)，gasificationbiosynthesispathway(GBP)andgasificationchemicalsynthesispathway(GCP)，respectively．Toevaluatethedifferenceofthethreeroutes，thetec

4、hnicalcharacteristicsandthetechnical-economicindicatorsoftheroutesarecomparedinthisstudy．TheanalyticalresultsrevealthatHFPandGCPhaveadvantagesthanGBP．Moreover，GCPwillshowstrongercompetitivenesswiththeimprovementofthetechnology．Keywords：biomass；cellulosicethanol；technology；techn

5、icaleconomy随着石油、煤炭等不可再生资源的大量消耗，以显示出一定的商业化前景。然而，由于人们缺乏对石油等不可再生资源为基础的现代工业化社会的发这3条路径之间的比较，难以对其优劣进行评价，在展模式未来将难以持续。寻找新型的可再生替代能一定程度上会使人们对纤维乙醇工业的发展趋势产源，已成为维持人类社会可持续发展的紧迫任务。生困惑。因此，本文中尝试通过对3条工艺路径的近年来，纤维乙醇已经成为该领域发展最快的新型技术特点及其经济性进行比较，为纤维乙醇技术发液体生物燃料，许多国家都将纤维乙醇作为新能源展的研究提供新的思路，也为纤维乙醇商业化进程政策的

6、主要方向，其商业化开发进程也正在不断的发展趋势提供重要的参考和借鉴。推进¨-2]。1纤维乙醇的工艺路径根据纤维素生物质转化技术的特点，目前人们开发了3条不同的纤维乙醇工艺路径，水解发酵路目前，由纤维素生物质转化为乙醇的路径共有径(hydrolysisfermentationpathway，HFP)、气化生物3条。如图1所示，第一条路径是生物质原料经过合成路径(gasificationbiosynthesispathway，GBP)和预处理，再通过水解糖化后，采用微生物发酵的方式气化化学催化路径(gasificationchemicalsynthesi

7、s生产乙醇，即水解发酵路径HFP；第二条路径是以生pathway，GCP)-5]。这3条工艺路径各具特点，均物质经过气化后，得到的生物质合成气原料，利用微通过尝试提高纤维素的转化效率，降低过程能量消生物转化的方法生成乙醇的路径，即气化生物合成耗来实现降低纤维乙醇生产成本的目的。目前，路径GBP；第三条路径同样是以生物质合成气为原基于3种不同工艺路径的示范装置都有报道，并都料，采用化学催化剂催化的方法生成混合醇的方法，收稿日期：2014—04—12基金项目：国家自然科学基金项目(21376226)作者简介：马国杰(1965一)，男，硕士，副教授，主要从

8、事生物质能技术经济评价分析方面的研究工作，0371—67781803，maguojiezzu@126．cor